物联网实验报告（精选8篇）

物联网实验报告 第1篇

西安邮电大学

通信与信息工程学院 物联网创新实验报告

专业班级： 学生姓名： 学号(班内序号):

年 月 日

电容充放电实验报告

一、引言

本次试验在陈瑞老师的指导下，通过在面包板上组装简单电路，学习电容充放电过程中，发光二极管的点亮与熄灭的过程。

二、硬件设计

本次实验使用电子元件为：两个碳膜电阻，阻值分别为10K和 ；两个发光二极管；两个电解电容，大小均为1uF；电源（用USB线连接电脑代替）；若干插线等。

在面包板上按电路图连接电路，连接完成后进入测试。

三、测试结果

电路接通后，闭合S1，发光二极管D1亮，；断开S1，电源断开，闭合S2，D2亮，D1熄灭，实验结束。

发光二极管D1亮，表示充电的过程；断开S1，闭合S2后，D2亮，表示放电的过程。

实验成果展示：

简单电子门铃实验报告

一、引言

本次实验是利用现有元件在面包板上参照简单电子门铃电路图连接电路，使电子门铃元件发出间歇的滴滴声。

二．硬件设计

本次实验所用电子元件：若干碳膜电阻，阻值不等；若干电容，大小不等，两个三极管规格分别为PNP三极管和NPN三极管；电子门铃元件，电源；插线若干等。

在面包板上按电路图连接电路，进入测试阶段。

原理简述：C1起到充、放电作用，R1起限流作用，当电源接通时电流通过喇叭向C1充电，这时C1的电压很快上升。当C1的电压上升至ⅤT2的工作电压时（一般0.7Ⅴ），ⅤT2得电导通电压加至VT1基极，VT1也得电导通，电压又从VT1的集电极加至喇叭，喇叭得电工作发出嘟声。喇叭得电工作的同时电压也加到了C1上，使C1进速放电，这时C1的电压进速下降，当电压降至VT2绝止电压时（低干0.7），VT2停止工作，VT1也跟着停止工作，喇叭因此失压也不再发声。电路完成了一次充放电周期。周期完成后电路又进入第二次充放电周期。C1又回到原来继续充电，电压升至VT2导通电压时，VT2得电工作，VT也得电工作„„。每一周期喇叭只发出一声 嘟 声。当周期不断也循环喇叭就发出 嘟 嘟 嘟„„声了。这就是频率。改变R1的阻值可改变频率（也就是改变喇叭 嘟 嘟声的间隔时间）

在正确连接电路的情况下，通过置换电阻与电容改变频率使电子元件发出有规律的滴滴声。

三、测试结果

连接电源，简单门铃电子元件发出有规律的滴滴声，断开电源，滴滴声消失。

实验成果展示：

指导教师评语：

实 验 成 绩:

指导(辅导)教师 :

说明：

1.模板以《课程设计》课程为例，因此红色字体部分为可更改部分，请根据所授课程的实际情况填写。

2.本实习报告封皮适用于通信与信息工程学院所有实践、实验类课程（如：《生产实习》、《科研训练》、《企业实习》、《下一代网络实验》、《信息安全基础实验》、《移动通信基础实验》、《信息安全专业课程设计》、《通信工程专业课程设计》、《认识实习》、《通信软件设计课内实验》、《基于JAVA的网络编程》、《通信网络实验》、《移动通信实验》等）。3.封面中，时间一栏指的是学生提交报告的时间，如：2014年X月X日。4.封底中，教师评语要求详尽、具体，能根据学生的实际情况填写，并能指出学生学习本课程中所出现的不足和问题。

5.模板中其他部分可以机填，但指导教师评语、实验成绩以及指导教师签字均为手填。

6.如包含多个实验内容，总封皮及总成绩由最后一名带课老师给出。

7、全文小四宋体，行间距20磅；

8、一级标题采用黑体三号字，二级标题采用宋体加粗四号字，三级标题采用宋体加粗小四号字；一级标题为一、二、三，二级标题为1、2、3，三级标题为（1）、（2）、（3）。

撰写内容提纲：

一、摘要（200-300字，主要包括“为什么做、做什么、怎么做、做的结果怎么样”四部分，摘要必须简明扼要，并附关键词3-5个）

二、英文摘要

三、引言（对报告总体的概述，目的是向读者简略描述短文内容或相关背景，吸引读者对本文产生兴趣，对正文起到提纲掣领和激发阅读兴趣的作用）

四、硬件设计（阐述本设计的硬件电路，并附硬件设计图）

六、测试结果（给出设计的系统的测试结果，与任务进行对比，并给出设计出的整体作品外观图）

七、项目团队成员贡献及心得体会

（1）***，主要参与了该设计的硬件设计，并调试了*******，通过本设计，自己学习了********。（结合自己情况撰写，200-300字之间）（2）***（3）***

八、主要参考文献（列近5年主要参考文献6篇以上，格式如下）

（1）期刊文章（文献类型标识：J）

[序号] 主要责任者。题名[J]。刊名，年，卷(期)：起止页码（任选）。

（2）专著（文献类型标识：M）

[序号] 主要责任者。题名[M]。出版地：出版者，出版年，起止页码。

（3）论文集（文献类型标识：C）中析出的文献（文献类型标识：A）

[序号] 析出文献主要责任者。析出文献题名[A]。论文集主要责任者（任选）。论文集题名[C]。出版地：出版者，出版年，析出文献起止页码。

（4）学位论文（文献类型标识：D）

[序号] 主要责任者。题名[D]。出版地：出版者，出版年。

（5）国际、国家标准（文献类型标识：S）

[序号] 标准编号，标准名称[S]。发布年。

（6）专利（文献类型标识：P）

[序号] 专利所有者。专利名称[P]。专利国别：专利号，出版日期。

（7）电子文献

[序号] 主要责任者。电子文献题名。电子文献出处（或可获得地址），发表（或更新）日期/引用日期。

专著(M)；论文集（C）；报纸文章（N）；期刊文章（J）学位论文（D）；报告（R）；标准（S）专利（P）

（8）未定义类型的文献（文献类型标识：Z）

[序号] 主要责任者。文献题名[Z]。出版地：出版者，出版年。

物联网实验报告 第2篇

一、实验目的和要求

1.熟悉并学会应用物联网实验箱

2.对比实验数据查看传感器测出数据是否精确。

二、实验设备及要求

物联网实验箱，电源，电脑。

在通风的环境下，使传感器、温度计、温湿度计在同一个环境下测量。

三、实验步骤 1．启动网关系统

接通物联网实验箱电源，待界面正常启动后，拨码开关 1,2 拨到 ON 端，其余 OFF 端，如图1 所示然后进入正常操作。这时触摸屏可以左右拖动切换界面了。

图1 2．启动网关 zigbee 协调器

如下图所示，接下来需按网关右下角 ZIGBE RESET 按键来启动网关 zigbee 协调器，如图2所示，需等 zigbee 核心板上的“ready”灯（红灯）稳定不再闪烁，表明网关组网成功，接下来即可启动各物联网节点模块与网关进行通信了。

图2 3.滑动网关触摸屏在LCD上找到温湿度模块检测按钮。如图3。Step1：

点击触摸屏上“温湿度检测”图标。

图3

Step2：

LCD 显示“请按按钮获取温湿度”，如图4

图4 Step3：

打开模块电源开关后，待稳定，点击LCD 屏上温度计图标或者湿度的图标，稍后LCD屏会显示“XX 摄氏度”和“XX %”湿度，表明模块检测到了周围环境的温度与湿度情况；此时若用较热/冷物体触碰“U1”（温湿度传感器）并持续一段时间后点击LCD 屏上温度计图标，温度会实时改变。如图5

图5

Step4：

点击触摸屏上“返回”图标，关闭模块电源

四、实验结果

从实验数据中可以看出传感器温湿度值，但无法确定其精确值，所以湿度、温度的测量值无法确定是否准确。根据温湿度检测器具的测量，可以测出当前环境的温湿度，通过温湿度检测器具可以直观的看到当前环境的温湿度，并采取相应的措施调节当前环境。

五、实验心得

通过对温湿度模块网关测试的练习，使我加深了对物联网的理解，抽象的课堂知识具体化使我的记忆更加深刻。

RFID 模块网关检测测试

一、实验目的和要求

1.熟悉并学会应用物联网实验箱

2.对比实验数据查看传感器测出数据是否精确。

二、实验设备及要求

物联网实验箱，电源，电脑。

在通风的环境下，使传感器、RFID 模块在同一个环境下测量。

三、实验步骤 1．启动网关系统

接通物联网实验箱电源，待界面正常启动后，拨码开关 1,2 拨到 ON 端，其余 OFF 端，如图1 所示然后进入正常操作。这时触摸屏可以左右拖动切换界面了。

图1 2．启动网关 zigbee 协调器

如下图所示，接下来需按网关右下角 ZIGBE RESET 按键来启动网关 zigbee 协调器，如图2所示，需等 zigbee 核心板上的“ready”灯（红灯）稳定不再闪烁，表明网关组网成功，接下来即可启动各物联网节点模块与网关进行通信了。

图2 3.RFID 模块网关检测测试 Step1：

改变主板上“ZIGBEE 232 485 BT”拨码开关的设置，将3,4 拨到ON 端，其余OFF 端。如图3

图3 Step2：

滑动网关触摸屏在LCD 上找到RFID 模块检测按钮。如图4 点击触摸屏上“RFID”图标

图4 Step3：

显示“序列号： 余额： 充值金额”：如图5

图5 Step4：

点击触摸屏上“开始”按钮后，用RFID 智能学习卡靠近IC&RFID 模块，如图6

图6 Step5：

IC&RFID 模块上D1（红灯）亮，LCD 屏显示“序列号：XXXXXX”，表明刷卡成功，如图7

图7 Step6：

点击触摸屏上“返回”图标，改回主板上“ZIGBEE 232 485 BT”拨码开关的设置，将1,2拨到ON 端，3,4 拨到OFF 端

四、实验结果

从实验数据中可以看出“序列号： 余额： 充值金额”。根据RFID 模块网关检测测试的测量，可以测出RFID智能学习卡的序列号、余额、充值金额，然后通过下方的显示控件可以完成相应的操作。

五、讨论和分析

通过对RFID 模块网关检测测试的练习，使我加深了对物联网的理解，通过使用实验箱，更好地理解了物联网的有关知识。

智能监控系统一、实验目的和要求

1.熟悉并学会应用物联网实验箱

2.对比实验数据查看传感器测出数据是否精确。

二、实验设备及要求

物联网实验箱，电源，电脑。

在通风的环境下，使传感器、智能监控系统在同一个环境下测量。

三、实验步骤 1．启动网关系统

接通物联网实验箱电源，待界面正常启动后，拨码开关 1,2 拨到 ON 端，其余 OFF 端，如图1 所示然后进入正常操作。这时触摸屏可以左右拖动切换界面了。

图1 2．启动网关 zigbee 协调器

如下图所示，接下来需按网关右下角 ZIGBE RESET 按键来启动网关 zigbee 协调器，如图2所示，需等 zigbee 核心板上的“ready”灯（红灯）稳定不再闪烁，表明网关组网成功，接下来即可启动各物联网节点模块与网关进行通信了。

图2 3.智能监控系统的操作 Step1：

点击触摸屏上“智能监控”选项，LCD 屏显示“视频监控客厅报警信息栏”，如图3

图3 Step2：

打开多普勒模块电源开关后，待稳定，在微波传感器附近进行物体的移动，若检测到LCD 屏上“客厅”处会动画显示3 个人偶且同时语音提示“有人闯入”，表明多普勒模块检测到物体的移动。此时若静置多普勒模块和移动的物体，稍后LCD 屏上“客厅”处动画恢复无人同时语音停止报警，如图4

图4

Step3：

找一个SIM 卡插到6410 主板GSM SIMCARD 处，系统自行配置然后重启，如图5

图5

Step4：

点击修改，将你要接收报警信息的号码输入文本框中，如图6

图6 当提示有人闯入时，就会将报警信息发送到修改号码后的手机中，如图7

图7 Setp5: 关闭模块电源

四、实验结果

从实验数据中可以看出，当打开多普勒模块电源开关后，待稳定，在微波传感器附近进行物体的移动，若检测到LCD 屏上“客厅”处会动画显示3 个人偶且同时语音提示“有人闯入”，表明多普勒模块检测到物体的移动。此时若静置多普勒模块和移动的物体，稍后LCD 屏上“客厅”处动画恢复无人同时语音停止报警。

五、实验心得

通过对智能监控系统的练习，以及实验箱的操作，使我更加深刻具体的理解了物联网的有关知识。

智能家居控制系统一、实验目的和要求

1.熟悉并学会应用物联网实验箱

2.对比实验数据查看传感器测出数据是否精确。

二、实验设备及要求

物联网实验箱，电源，电脑。

在通风的环境下，使传感器、智能家居控制系统在同一个环境下测量。

三、实验步骤 1．启动网关系统

接通物联网实验箱电源，待界面正常启动后，拨码开关 1,2 拨到 ON 端，其余 OFF 端，如图1 所示然后进入正常操作。这时触摸屏可以左右拖动切换界面了。

图1 2．启动网关 zigbee 协调器

如下图所示，接下来需按网关右下角 ZIGBE RESET 按键来启动网关 zigbee 协调器，如图2所示，需等 zigbee 核心板上的“ready”灯（红灯）稳定不再闪烁，表明网关组网成功，接下来即可启动各物联网节点模块与网关进行通信了。

图2

3．智能家居控制系统测试 Step1：

点击触摸屏上“家居控制”选项，LCD 屏显示当前温湿度（未知），电机图标（不转），光照图标（太阳：表示亮度强），电灯图标（不亮），温湿度设定（注：可以自行修改），如图3

图3 Step2：

打开温湿度模块，光敏模块，电机模块的电源，待稳定后，LCD 屏显示当前温湿度具体值，若当前温度或者湿度高于设定值，则电机转动（此处电机类似于空调），反之则不转；光敏模块检测光照强度，若光照暗则LCD 屏上光照图标显示为乌云，四个灯泡点亮，相应的电机模块上四个LED 灯也点亮。如图

4、图5 和图6

图4

图5

图6 Step3：

关闭各模块电源

四、实验结果

通过实验，点击触摸屏上“家居控制”选项，LCD 屏显示当前温湿度（未知），电机图标（不转），光照图标（太阳：表示亮度强），电灯图标（不亮），温湿度设定（注：可以自行修改）。打开温湿度模块，光敏模块，电机模块的电源，待稳定后，LCD 屏显示当前温湿度具体值，若当前温度或者湿度高于设定值，则电机转动（此处电机类似于空调），反之则不转；光敏模块检测光照强度，若光照暗则LCD 屏上光照图标显示为乌云，四个灯泡点亮，相应的电机模块上四个LED 灯也点亮。

五、实验心得

高校物联网创新实验平台建设探索 第3篇

关键词：物联网,实验平台,教学创新

0 引言

目前, 物联网技术教学多以理论教学为主, 实践教学较少, 这与物联网教学强调实践的特点相违背。教学中多以单个技术设备分别教学为主, 没有科学化整体化的教学系统, 不利于学生对物联网技术形成一个整体全面的认识。针对以上问题, 本文对物联网实验平台的建设进行了探讨, 帮助学生更加深刻地理解相关技术, 并在平台上实现物联网创新系统实验。

1 高校物联网实验平台需求分析

1.1 物联网专业特点

物联网是典型的交叉学科, 涉及电子、计算机、测控与通信等多领域相关专业知识。物联网专业不同于其它专业, 是现有信息技术综合集成化的产物, 它的呈现形式是一个实际落地的应用系统。物联网专业培养的人才, 不仅要掌握传感器、微处理器、嵌入式技术和相应的软件技术, 还要掌握无线通讯、高频设计、低功耗、无线传感网络以及3G无线网络设计等最新技术。

1.2 物联网专业培养要求

物联网技术不是单一的技术, 是一个技术集成, 涉及广泛的技术领域。物联网技术核心是网络通信技术:包括Internet、WiFi、蓝牙、ZigBee、3G/GPRS等;物联网最重要的支撑点是无线射频通讯技术。高校通过开办物联网及相关专业, 建立物联网、无线传感器网络实验室, 主要目的是培养学生成为熟悉、理解物联网基础知识并熟练掌握、精通物联网基本技能的专业型人才。

1.3 物联网实验平台建设的迫切性

国际上, 美国、日本以及欧洲一些国家已先后启动了以传感器技术研发和大规模应用为核心的国家战略性物联网计划。我国也把物联网列为国家七大新兴战略性产业之一, 并将“物联网”明确列入《国家中长期科学技术发展规划 (2006-2020年) 》。温总理在2010年的政府工作报告中明确提出, 要积极发展新一代信息技术产业, “促进物联网示范应用”。随之不少国内学者提出了物联网实验教学的创新性和必要性。

但不得不承认的是目前物联网相关专业学生的学习还主要以课程讲授为主, 这种学习方式下, 学生必然缺少实际的操作经验, 不但难以增强对物联网理论的深入探析和融会贯通, 而且这种教学模式难以激发学生的创新精神和探索意识, 所以高校有自己的物联网实验平台是很有必要的, 这将使学生毕业以后更能适应工作中的实际环境。物联网创新实验平台就是在这种情况下建立的。

1.4 物联网实验平台建设原则

对于物联网专业的学生或教师来说, 物联网平台正是紧密结合本专业教学与科研的核心平台, 应能比较全面地满足学生或教师在学习和研究物联网技术方面的需求。

对于开设物联网技术这一课程的学校以及选修此课程的学生来说, 物联网实验室应能比较全面地展示物联网技术的应用, 使学生和老师可以掌握物联网基础理论和技术以及应用方法。

对于其他相关专业的学生或教师来说, 如计算机软硬件、通信、自动化、物流管理等专业的学生或教师, 可以通过物联网实验室能进一步深入掌握物联网技术在本专业的应用, 为将来就业和科研提供良好的实验平台。

2 高校物联网实验平台具体建设内容

2.1 物联网实验平台具体建设要求

因为物联网实验涉及到通信、电子等多方面的新技能、新知识, 一些新批准建设物联网专业的高校, 在建设配合物联网知识体系的实验平台方面有所不足。不仅如此, 物联网又是交叉的新专业, 因此物联网实验教学教什么、拿什么教、怎么教等问题, 基本上还是空白, 很多方面只能在实践中慢慢探索。

笔者认为物联网实验平台的相关建设应该以配合专业建设、人才培养规范、物联网核心课程、学生实训为目标, 满足以下的基本要求:能满足物联网及相关专业的人才培养规范和教学基本要求;能支撑物联网及相关专业课程教学;能支撑物联网教学实验, 能实现物联网各知识点的各种实训;能兼顾竞赛以及学校科研工作;实训室建设规模至少能满足一个班学生同时做实验。

2.2 物联网实验平台各模块功能设计

为了满足以上要求, 物联网的实验平台主要设计成3个模块:基础教学模块、物联网接入系统实验模块和物联网综合应用实训模块。其模块构成和功能分别如图1、图2所示。

2.3 物联网实验平台具体构成

构建物联网实验平台的两大要素是硬件和软件。硬件是构建物联网实验平台设备的硬件平台, 开发工具, 包括传感控制模块、无线传输模块、网关中心等。软件, 包括两种:一种是物联网系统运行必备的, 如:开发环境、中间层软件、应用层软件、通讯协议、操作系统等。另一种是配套的教学体系与资源, 如:配套的实验教材、PPT教学课件、avi视频教学动画、教学大纲等。硬件和软件共同组成了实验室的两大部分:学生专业训练平台和学生科研创新系统。

(1) 学生专业训练平台:该平台的设计是3~4个学生共用一套实训平台, 此平台上集成了嵌入式处理系统、传感器网络通信节点等, 学生们可在此平台对传感器网络的各个知识点开展技能训练。

(2) 学生科研创新系统:建设的物联网实验平台必须是高度统一的实训平台, 集教学、演示和研发功能于一体, 围绕物联网这个中心, 还兼顾当前最新科技的发展态势, 着重各种技术之间的融会贯通。

该系统主要由一些经常在实际生活中运用的节点, 加上各种不同的传感器模块、数据通信网关、整套传感器网络系统架构软件等构成, 老师和学生通过这些设备就可以组成整体的网络通信方案, 如图3:无线传感器网络 (ZigBee或TinyOS) 采集物理数据量通过串口传输到PC机或嵌入式平台 (PDA) , 然后通过WiFi或GSM/GPRS和TCP/IP等方法传感到服务器 (WEBSERVER) , 客户端可以通过各种介质 (手机、PC机) 和各种方法 (GPRS、IN-TERNET) 来进行访问。

3 结语

本文初步探讨了物联网实验平台的建设内容, 利用先进的教学实验平台及开发平台来学习物联网, 能帮助学生了解物联网的基本体系结构, 并获取物联网技术应用与开发所需的基本技能。同时利用平台来开发物联网, 可有效降低物联网系统开发难度, 可简便地开发智能家居、环境监测、智能交通等应用系统, 推进物联网技术与产业的应用。平台理论和实践相结合, 深入浅出, 让开发者对物联网有全面直观的认识, 使高校培养出来的学生具备良好的解决工程问题的能力、自我学习和更新的能力。

参考文献

[1]王成林.物流实验教学现状与对策分析[J].中国物流与采购, 2010 (4) :54-55.

[2]刘佳, 刘柏全, 宋铁成, 等.一种物联网教学实验系统的设计与实现[J].电气电子教学学报, 2010, 32 (6) :89-92.

[3]李俊韬, 陈星浩, 刘丙午.物联网技术教学实验系统的研究[J].铁路计算机应用, 2012 (6) :25.

[4]乐英高, 任小洪, 徐卫东, 等.基于ZigBee技术的物联网开发平台构建[J].单片机与嵌入式系统应用, 2011, 11 (2) :56.

《物联网技术导论》实验教学设计 第4篇

关键词：物联网技术物联网实验实验教学

《物联网技术导论》课程是物联网相关专业入门的课程，由于物联网技术涉及通信技术、嵌入式技术、RFID、网络技术、信息处理等技术，并需要集成以前技术进行创新应用。特别是物联网实验涉及到通信、电子、网络等方面的新知识、新技术、新设备，如何掌握这些理论与技术知识，对教师本身也是一个极大的挑战。因此物联网实验教学教什么、拿什么教、怎么教等，也成为我们教师面临的难题。本文主要以计算机专业学生为例来进行物联网技术导论实验课的设计，旨在抛砖引玉。

1.运用实验教学的必要性

物联网技术涉及技术多，对于没有专门学习过这些技术的学生来说，本身很抽象、生涩，如果以课堂教学为主，仅靠填鸭式的讲授，课堂效果无疑会很不理想。比如：在讲授无线传感器温湿度检测时，如果仅是在课堂上讲解理论及编程学生没有感性认识，但如果学生亲自动手实验，不仅可以更好地理解代码，试验过程，还可以更好地培养学生的应用创新能力。

通过实验课加强学生对于物联网理论内容的理解，才能很好地培养学生分析问题、解决问题的能力和专业实践能力，加强实践教学是培养应用型人才的重要途径。研究《物联网技术导论》课程的实验内容，对培养物联网应用人才具有重大的意义。

2.实验教学設计

21 实验教学设计思路

物联网技术导论作为物联网的入门课程，主要介绍这门课为我院计算机科学技术专业所上一门专业课，目的是为培养物联网方面的应用人才，这也是我们将实验的重点放在软件的开发上。我们将实验设置为多层次。学生边学习物联网理论知识同时，边进行实验操作，设置的基础型的实验使其对原理有透彻的认知。当学生理论知识积累到一定的程度，可通过设置综合型的实验使学生进行系统学习与提高。此外，为了达到学生自主创新能力提高的目的，创新型实验的设置也必不可少。减少基础型实验，同时增大综合型和创新型实验的比例，并加入选学实验，学生可根据自己的能力兴趣，自主制定实验内容。这样，学生在实验过程中，由浅到深、由基础到综合地进行实践操作，符合渐进性的教学规律。为了解决课时少的问题， 设置了一部分课外可操作的实验，使一部分有兴趣而不满足于课内学习设计的学生有更广阔的学习时间与空间。

22实验教学的内容设计

我们把实验教学内容的重点放在无线传感器网和物联网应用上。包括基础实验、综合应用实验和课外创新实验。

221 基础实验

基础实验包括：

（1）建立实验环镜

主要是认识实验设备，安装配置IAR、KeilC开发环境。

（2）数据感知实验

主要是物联网感知层的实验，包括温湿度传感器、超声波传感器、酒精传感器的实验，使学生通过各种传感器感知信号及编程方法。选学内容设置为光电传感器、压力传感器。

（3）认识RFID系统实验

使学生掌握RFID 的基本原理，学会RFID 模块使用方法及相关程序分析。选学内容为超高频RFID模块分析等。

222综合应用实验

（1）Zigbee组网实验

要是让学生熟悉Zigbee协议栈原理、工作流程，掌握点对点、星状网通信原理及相关程序应用分析。选学内容为树状通信实验等。

（2）网关通信实验

使学生掌握网关上各种通信接口如串口，网口、GPRS的使用及程序分析修改。

（3）物联网应用实验

是物联网应用层的实验，主要是对智能家居系统、智能超市系统和智能仓储系统从系统功能、架构、原理上进行分析，并通过各种模拟系统进行实际分析等。选学内容为智能农业等。

223创新实验

在实验课堂上，学生难免会依赖于实验箱以及教师的指导，而缺乏自主思考的动力，再加上实验室学时和场地的限制，学生要在有限的时间和空间里完成自主创新设计有点困难，所以在课余时间开放了实验室，学生可以在课余时间随时进入实验室进行未完成的或自主创新的实验。这样，一方面可以减少场地和时间的限制，加强学生对所学知识渗透性的认知，另一方面提高了学生自主学习能力，培养其创新能力。基于此，在课程设置上，加进了学生自主安排时间。

22.4实验教学课堂设计

2010年我们建成了物联网实验室，购买了无线传感器及物联网实验箱，智能家居、物流仓储等实验平台。因而我们的实验主要在实验室进行。对于基础实验，教师先介绍一下实验箱相关的原理，引导学生一步一步进行实验，先设计然后编码和验证。让学生在实验中设计几种方案然后进行分别验证，得出最优方案。另外每次都会留出一些难一些的题目，让学生进行独立的思考与创新。对于应用综合型实验，教师先带领学生分析功能框架、实现原理，最后剖析核心部分代码。也会留出一部分代码或功能让学生独立完成剖析。如智能家居实验，带领学生实地参观及演示智能家电、智能窗帘、智能防盗、主控台等各部分，同时进行功能及原理剖析，然后剖析核心代码部分。留出联网部分及、智能监控部分的功能原理及代码让学生独立完成剖析。另外留出课外选修创新实验， 让学生课外完成。

3.实验教学的效果评析

学生初学本门课时，都在高深的概念、庞杂的体系前表现出迷惑，随着实验教学的开展，实践性、应用性的体现，学生的课堂状态明显发生变化，课堂气氛越来越活跃，学生学习的主动性与探索性得到激发。在无线传感器这章，对于各种各样的传感器，同学们都摸不到头脑，而通过数据感知实验，对各种传感器进行实际操作，学生不但理解了各种传感器是如何工作，更是可以通过编程来获得数据，从而更深刻理解“感知”的含义，增强了对无线传感器相关理论内容学生的积极性。

4.结论

物联网产品发展迅猛，不断渗透各个行业，人才要求也日益迫切。近几年来，为顺应社会和企业人才的需求，越来越多的高校开设物联网专业或将物联网的课程加入专业教学体系，使之成为专业选修课甚至专业必修课。然而，物联网教学体系还未成熟，存在诸多问题。本文以从分析开设实验的必要性入手，提出了针对计算机专业学生的层次性的实验教学方案设计。根据实验环境，设置合理的实验课程，突出自主性与创新性，提高学生自主学习的能力，对培养学生的创新能力具有重要意义。

参考文献：

[1]王志良，王粉花 物联网工程概论[M] 北京：机械工业出版社201104.

[2]魏晓宁 物联网实验教学初探[J] 计算机时代 2011（10）.

物联网工程应用实验室 第5篇

前期弊端展示过多而实践偏少

总体目标培养该行业急需的应用型技术人才

目录1

前言 物联网人才需求现状*高职与本科物联网人才培养方向*前期物联网实验室建设的弊端

2 物联网工程应用实验室 概述 总体目标 建设目的

物联网人才需求现状

物联网人才需求具有多样性物联网是一个系统工程，需要各种类型的人才，包括：电子、通信、网络、软件等各方面的人才。

3.应用型人才是现阶段需求的重点现阶段主要的物联网项目建设与研究还大多局限于应用创新与应用推广方面。企业对人才的需求更多的集中与应用规划、应用开发、应用实施等基础层面。

高职与本科物联网人才培养方向高职及二三类本科理工类专业的人才培养方向本身就定位于工程应用型，相应的物联网专业亦应如此。从技术层面来讲，基础层面的技术(如：芯片、底层硬件等)并不适于作为物联网专业人才培养的方向，而应用层面(如：应用规划、软件开发、工程实施等)更适用于作为高职与本科学生的发展方向。

前期物联网实验室建设的弊端2011-2012年期间，很多院校都申报开设了物联网专业，并建立了先相关的物联网实验室。但相应的存在一些弊端：

1.展示过多而实践偏少出于参观展示效果的考虑，很多院校在实验室建设的时候，都会选取几种典型的物联网应用作为展示(如：智能家居、智能农业、智能交通等)，但由于相应设备及配套系统投资较高，一般，每种都只建设了一套，仅供参观、演示使用，学生没有实际参与实践的机会。

2.实验箱成为学生实践的全部大部分院校在没有太多可选择产品的情况下，保守的选择了实验箱作为物联网专业学生实践的主要设备，但是，大部分的实验箱(RFID、WSN)更适用于学生的基础理论教学，部分含有嵌入式开发实验的功能。但是这些实验设备与实际应用相去甚远，无法满足真正的实践需求要。

福州大学物联网实验中心参观心得 第6篇

在前两次的RFID实验中，我们物理与工程学院的所有同学在指导老师的带领下参观了我们的物联网中心的实验室。

早上9点参观开始，老师首先带领我们来到了位于五楼的物联网实验室。迎面而来的是习总书记和蔼可亲、关切高校的巨幅肖像画，无疑是我们实验室最大的荣幸和唯一的亮点。实验室的老师详尽的为我们介绍了各个物联网应用系统的原理及应用，并且演示了每一个系统的具体功能及操作。老师向学生们介绍了物联网学院成立的背景，物联网学院的第一任院长苏凯雄先生，新大陆在物联网领域的探索的成就，以及王晶总裁在推动物联网产业发展做出努力与贡献。他说，2009年，“物联网”概念在中国资本市场横空出世，新大陆被认定国内物联网产业的龙头企业。从那时到现在，物联网已经从一个概念，已经演变成一个有着巨大前景产业，并且写进了国家十二五新兴战略性规划中。“福州大学——新大陆物联网学院”就是在这个背景下成立的，它在全国开创了校企合作新模式。全面覆盖物联网关键技术：传感控制、RFID、传感网组网、嵌入式智能终端、骨干

网接入、中间件平台、大型应用开发、集成应用。

n 覆盖物联网当前重要应用领域：智能交通、智能农业、环境监测、电子票证、图书商品

货物电子标签管理、智能分拣、食品溯源、商品防伪、电子支付、自助导览、智能导购、人员定位、智能安防、智能路灯等。

n 集互动演示、教学实验、二次开发、项目科

研平台于一体，可为不同专业的学生和教师

提供服务。

然后我们看到了一系列的物联网实验模型。这里是科技育人的实验基地，是各种高新科技的中心，因此我们都细心地听老师讲解，默默地记录，希望以后可以有机会实际操作这些设备进行科学创新。首先引入眼帘的是只能交通实验模型。通过集成双频 RFID 识别技术、红外传感技术、超声波传感技

术、道闸自动控制技术、485 总线通讯技术、Zigbee组网技

术、中间件平台技术实现智能

公交报站、车辆通关识别、智

能停车管理实验

n 通过本模型，可为掌握交通流

量智能监控、车联网、智能公

交、快速通关、智能停车场管

理、ETC不停车收费等智能交

通领域的各项应用打下坚实基

础。

然后是智能农业实验模型。通过集成温湿度传感技术、自动照明、通风、喷淋远程控制术、zigbee 组网技术、中间件平台技术实现智能农业种

植实验 n 通过本模型，可为掌握智能大

棚种植、种植环境监测追溯、智能粮库、智能灌溉等智能农业领域的各项应用打下坚实基

础。n 环境实时监测：可查询温室大棚

模型内实时（及历史）温度、湿

度等信息和设备启停状态。可远程控制相关加温、加湿、送风等设备。n 智能控制参数配置：可根据实时温度、湿度值，配置风扇、加温及加湿设备自动启停参数。n智能控制：启动智能控制，系统通过无线传感组网方式采集传感

器实时数据进行记录和判定，智能控制相关设备的启停。

此外还有许多实验模型，如智能环境监测实验模型‘、电子票证应用实验模型、商品货物电子标签应用实验模型、只能分拣实验模型、自助旅游导览实验模型等。

物联网实验报告 第7篇

物联网工程作为高校的新兴专业，如何提高学生实践能力，培养社会所需的专业人才已成为首要问题。文章从物联网通信技术课程实验教学现状与问题出发，提出了创新物联网通通信技术实验教学的策略。

一、物联网通信技术课程的特点

物联网是智能感知与识别技术、普适计算、云计算、泛在网络系统的融合应用，被称为是继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮[1]。物联网在智慧交通管理、智慧城市、国防军事、环境监测和医疗卫生等诸多领域具有十分广阔的应用前景。，物联网工程作为专业正式进驻高校，目前已有百余所高校开设了物联网工程专业，如何培养社会所需的物联网专业人才是至关重要的问题。

物联网本身并非仅是一门单纯的技术，而是一个复杂的系统，涵盖了多领域的技术与知识，融合多种异构通信技术和网络平台，所涉及的通信技术和标准众多，包括属于WPAN的蓝牙和IEEE 802.15.4、属于WLAN的wifi、属于蜂窝通信的GSM、GPRS和CDMA等技术，以及如何在这些技术的基础上构造网络架构与现有的因特网集成[2]。

物联网工程专业与传统专业不同之处即在于物联网专业更注重学生的创新、实践与协作能力的培养。物联网工程专业的性质也决定了实践教学成为该专业教学体系中不可或缺的重要环节。物联网通信技术作为物联网专业的专业基础课，为后期的传感器网络和硬件课程设计等课程奠定了基础，物联网通信技术实验直接影响后续课程的开展，为此实验教学的研究和探讨十分重要。

二、物联网通信技术实验教学现状

(一)师资力量薄弱

物联网通信技术课程以互联技术为主线，融合现有无线通信、移动网络等课程的相关内容和最新的前沿技术。因而，不仅需要实验教师具备扎实的理论基础，而且还要有较强的实践动手能力。而物联网工程专业作为新兴专业，全面掌握物联网技术的人员又非常少，再加上对实验教师的培养又不够，缺少参加培训和深造访学的机会，因而，实验教师师资力量薄弱严重影响了实验教学的开展。

(二)实验教学内容不一致

由于物联网通信技术包括的教学内容很多，如：各种短距离无线通信(蓝牙、Zigbee等技术)、蜂窝通信以及如何在这些技术的基础上构造统一开放的网络架构并与现有的因特网无缝集成[3]。如果将所有内容都泛泛地讲，学生很难真正地掌握每项技术，所以必须要有所侧重，各高校讲授内容的侧重点不同，实验教学内容也不一致。这里我们将重点放在无线通信原理和短距离通信技术上，需要在IEEE 802.15.4/Zigee的基础上设置相应的实验内容，使学生能够结合之前的课程，利用无线通信技术完成相应的功能，提高实践动手能力。

(三)实验室建设不完善

实验室作为物联网专业学生的实践平台，其实验设备和实验管理手段都具备一定的先进性和科学性，要充分发挥实验平台的功能。开设物联网通信技术实验，对实验环境要求较高，需要在各个传感器节点上做软件开发，而各硬件节点又极易出现各种问题，使得许多时间浪费在硬件检测上，为此需要加强对实验室的管理，确保每个硬件都正常运行。

三、物联网通信技术实验教学的改革与创新

为了进一步提高学生实践动手能力，培养出社会所需要的物联网专业人才，需要在实验教学中不断的探索与创新，下面从以下几个方面进行探讨。

(一)优化实验教学内容

从这几年的实验教学来看，这里采用总分总的方式来进行实验教学，具体各类型实验的内容如图1所示，将实验类型分为综合演示实验、基础实验和综合设计实验。为了激起学生学习兴趣，首先向学生演示一个物联网综合系统，让学生对整个实验效果有个整体的把握;其次再对系统中的各个实验进行操作，由于学生刚接触传感器节点，入手比较困难，这里采用先讲解主要接口函数和方法，在此基础上对其进行更改并完成相应的功能;最后，要求学生将所学到的知识综合到一起，完成一个综合型实验，通过zigbee无线通信完成网络拓扑的`绘制以及对各个传感器节点信息显示。

1、综合演示实验。

作为物联网通信技术课程的第一个实验，主要目的让学生对本课程有个整体的了解，激起学生学习的兴趣，因此在这个实验中，首先需要向学生介绍各个传感器节点的组成和作用，以及软件开发环境IAR，使学生对实验开发环境有所了解，在此基础上演示“物联网综合演示系统”，此演示系统可在PC机上通过zigbee技术对传感器节点进行管理和维护，通过数字和图表的方式，可多方位显示无线传感网的状态及控制传感网上的设备。

2.基础实验。

对于物联网通信技术的实验需要在实验箱上完成，各高校配备的实验箱不同，每种实验箱都有不同的核心板、不同的程序，但是基本原理是一致的。这里我们在硬件上使用CC2530作为实现嵌入式Zigbee应用的片上系统，学生需要在掌握CC2530工作原理的基础上，完成前两个基础实验，实现节点的串口通信和无线通信。

首先利用CC2530实现串口通信，由于许多实验的结果需要在PC机上显示，需要通过串口线将数据从传感器节点传到PC机串口，在这个实验中学生通过按传感器节点上不同的按键向PC机传送不同数据，同样，PC机也可通过串口线向传感器节点传送不同命令;其次利用CC2530的无线通信功能，完成两个或者多个传感器节点互传数据的功能，可令一个传感器节点作为发送端，发送操作命令，另一个传感器节点作为接收端接收命令完成相应功能。

由于物联网通信技术主要以讲解短距离、低成本、低功耗的zigbee无线通信技术为主，这里利用TI公司提供的Z-Stack协议栈完成相应无线通信实验。学生在掌握了Z-Stack协议栈的体系结构后，利用协议栈中提供的各种接口函数，完成相应的功能。首先利用Z-Stack完成传感器节点间的通信以及串口通信，由于有CC2530做基础，这个实验掌握起来要容易些;另外利用Z-Stack实现星状网络，获取节点的网络地址形成网络拓扑，为后续实验做好铺垫。

3.综合设计实验。

为了是实验内容更丰富，这里首先引用一个或多个传感器模块，进行数据采集，可将此部分的功能直接提供给学生，因为在后续的传感器原理课程中还要详细讲解数据采集的原理。有了这些基础实验，学生可完成一个综合性实验，可利用Z-Stack无线通信，将各个传感器节点采集到的数据以无线方式发送到协调器，协调器通过串口通信传到主机，在主机上对相应信息进行显示以及绘制网络拓扑，与此同时，主机可通过串口向传感器节点发送各种命令，完成控制功能。

(二)加强实验教学师资队伍建设

物联网工程专业作为新兴专业，很多都是新技术，物联网通信技术涵盖的内容又很广泛，需要教师不断地学习和探讨，为此可定期组织教师集体备课，讨论理论课和实验课的主要教学内容以及之间衔接问题。另外也可聘请有实际经验、有一定教学能力的企业技术人员对学生和教师进行实验培训，激发学生学习兴趣，提高教师业务水平。

(三)完善实验室建设

物联网通信技术实验课所需的实验设备主要包括各种传感器节点，这些部件具有体积小、易携带、易损坏等特性。因此，要对这些节点进行很好的管理，每位学生固定使用某些部件，可把这些部件贴上相应的标签，另外，需要配备额外的节点供学生使用，一是为了及时更换损坏的节点，二是供学生课后使用。也可设置开放实验室的时间，增加学生实践动手的时间和机会，充分发挥学生主观能动性和创新性，实现理论与实践的有机结合。

(四)创新实验教学模式与考核制度

物联网通信技术实验涉及的内容比较多，对学生的要求也很高，考虑到每个学生的基础不同，这里采用以小组为单位的实验教学。在一个小组中可能有的同学理论基础很扎实，有的同学编程能力比较强，这样他们可以互相学习，尽快地掌握相应技术，即培养了学生的合作能力，又提高了实验教学的效果。

对于成绩分布方面，物联网通信技术课程的总成绩应由理论成绩和实验成绩两部分组成，这里需要增加实验成绩的比例，提高学生对实验的重视程度，实验成绩至少需要站总成绩的30%。对于实验项目的考核，应更加注重学生的实际动手和研发能力，要杜绝拷贝抄袭的现象，为此不能采用传统的考核方式，需要制定新的考核方法。

对于学生的每个实验项目，应该从各个方面进行评价，包括实验课的课前预习情况、实验项目的运行情况和学生实际解决能力，对于在实验过程中勇于创新的学生，可将其实验项目作为范本进行演示，这样既给优秀学生提供了展示自己的机会，又大大激励了其他学生学习的兴趣。

物联网实验报告 第8篇

在我看来, 虚拟教学的核心不是节省费用, 更不是以绚丽的三维动画代替学生的工程想象能力, 而是为了体现比实体系统更加真实和抽象的“教育之真”。例如, 荷兰的一位教授在2009年开始跨越欧盟十几个国家, 观摩远程虚拟电力发电实验, 计算机里跳动的数字和发电过程的虚拟化场景, 不仅有远程多个不同部件的实验室真实物联网的数据的动态回馈, 更重要的是它比参观现实的发电站更具有真实性, 这些汇集起来的数据对培养学生学习电力系统的逻辑思维有很大的帮助。

这就像看了再多的关于爱情的文学作品, 都不能代替一个年轻人去真正谈一场恋爱, “教育即生活、学校即社会”, 学校是大千世界的真实映射。这种映射, 不是减弱大千世界的真实印象, 而是加强这种印象。对于年轻人来讲, 学校就是一所增强版的“恋爱实验室”, 在这个实验室中, 学生不仅能够体会实体的青春萌动, 更重要的是附加上象牙塔之外不容易存在的“爱情的诗歌、音乐”等增强版的虚拟因素, 使得“爱情”这种感觉由于升华而更加真实。实体的和虚拟增强的因素, 构成了“影子系统” (如上页图1、图2) , 为学生打造了“改造世界的信息模板”以及“高于现实的教育之真”。

以沪江网为代表的新一代教育, 动辄3000人同时在线的课堂已经成为常态, 这就是“互联网+教育”的时代, 而被技术改变的教育通过将不属于教育的“互联网+”扔到网上以后, 会进入一个“物联网+”的时代, 这个时代, 就是云地一体化、虚实一体化的实验影子系统 (如图3) 。

基于“物联网+”的影子系统, 包含以下重要概念的整合和升级。

1. 模拟实验。

模拟是对真实事物或者过程的虚拟。模拟要表现出选定的物理系统或抽象系统的关键特性。其关键问题包括有效信息的获取、关键特性和表现的选定、近似简化和假设的应用, 以及模拟的重现度和有效性。

模拟最重要的是简化, 通过简化和关键特征的抽取, 最容易体现知识的逻辑, 然而这种简化如果不适当, 还不如书本和数学公式来得贴近“教育之真”。例如, 在一所职业技术学院的简化版的以动画为核心的精密加工模拟环境中, 学生能够看到的仅仅是动画和关键环节的输入输出。经过改进后, 模拟系统能够抽象出不同车床的各种噪音, 以噪音的特征值反映不同故障, 让学生还原故障可能的错误操作, 虽然没有了动画, 但是学生学习与体验更加深刻。

2. 仿真实验。

仿真即使用项目模型将特定于某一具体层次的不确定性转化为它们对目标的影响, 该影响是在项目整体的层次上表示的。例如, 上海第二军医大学的护理实验室, 通过野战护理的场景仿真, 以及在环境中利用电视屏幕对火灾、地震、洪水、化学灾难的环境仿真, 需要训练的是在不同环境中学生的野战护理流程和专业素养。

3. 虚拟现实。

虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。它利用计算机生成一种模拟环境, 是一种多源信息融合的、交互式的、三维动态视景和实体行为的系统仿真。以Flash等方式开发虚拟的在线实验, 相关的实验数据和结果将保存在教学平台中, 并实现对自学活动及成绩的有效管理。

虚拟现实技术表面上是为了节省资金和教育经费, 事实上最重要的目标是沉浸, 如果没有真正的沉浸, 这种节省是毫无用途的, 甚至是有害的。在沉浸系统的发展中, 眼镜技术和虚实一体化是重要的发展方向, 在教育中虚拟现实不仅要反映三维实景的真实性, 更要体现实景背后的教育之真以及学生由于沉浸系统而模拟出来的情感和体验。

4. 增强现实。

增强现实技术是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术, 是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息 (视觉、声音、味道、触觉等) , 通过计算机等科学技术, 模拟仿真后再叠加, 将虚拟的信息应用到真实世界, 被人类感官所感知, 从而达到超越现实的感官体验。真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。

2011年, 在卡内基梅隆大学计算机工程系, 一位教师就利用视频互动技术做了一项实验, 即先让学生打一套太极拳, 再让计算机中的机器人模仿学生的样子打拳, 并根据标准太极拳的套路对学生的表演打分。5年过去了, 原先看起来高端的科研, 目前已经能够在开源软件中非常廉价、便利地获得了。例如, 学生只要有手机, 就可以通过APP软件跟踪实验室的设备, 被选择的实验设备, 会在手机上展现叠加出来的图层:实验设备的状态、名称、参数、物联网的及时数据、使用视频和所有普适计算相关的参数。这些参数都是实验室智能系统预设的和通过物联网大数据收集的。

5. 远程实验。

系统采用多种物联设备, 获取实验业务信息及设备运行数据, 并进行设备的管理与运行。相比前面的各种影子系统, 远程实验是典型的物联网系统。2010年, 上海中医药大学动物房就通过实验老鼠的远程视频, 完成了学生在宿舍中连续观察老鼠实验活性的远程实验。图4是西安工程大学图形图像实验室, 通过LABVIEW, 将远程的印染机的信号和试验箱的信号远程传输到学生客户端, 再通过虚拟系统和实际信号叠加还原成现场的“影子系统”。

6. 知识地图。

通过二维码、地理信息系统GIS、WIFI定位、位置传感器、增强现实的识别等技术, 实现手机端与PC端的交互, 可以快速地连接相关信息, 如课表信息、知识信息、GIS地图、微课、设备信息等。

影子系统, 作为一个连接实体资源与知识资源的技术的系统, 还需要很多的实验信息系统的支撑才能做到数据科学的应用。这些系统包括资产管理系统、设备管理系统、科研协同系统、项目管理系统、实验物联系统、在线课程、微课平台、排课系统、实验预约系统、视频系统、考勤系统, 等等。